Go语言IO输入输出底层原理及文件操作API

时间:2023-02-02 夏沫的梦人气:0

1.输入输出的底层原理

终端其实是一个文件，相关实例如下：

os.Stdin：标准输入的文件实例，类型为*File
os.Stdout：标准输出的文件实例，类型为*File
os.Stderr：标准错误输出的文件实例，类型为*File

以文件的方式操作终端:

package main
import "os"
func main() {
    var buf [16]byte
    os.Stdin.Read(buf[:])
    os.Stdin.WriteString(string(buf[:]))
}

2. 文件操作相关API

func Create(name string) (file *File, err Error) 根据提供的文件名创建新的文件，返回一个文件对象，默认权限是0666
func NewFile(fd uintptr, name string) *File 根据文件描述符创建相应的文件，返回一个文件对象
func Open(name string) (file *File, err Error) 只读方式打开一个名称为name的文件
func OpenFile(name string, flag int, perm uint32) (file *File, err Error) 打开名称为name的文件，flag是打开的方式，只读、读写等，perm是权限
func (file *File) Write(b []byte) (n int, err Error) 写入byte类型的信息到文件
func (file *File) WriteAt(b []byte, off int64) (n int, err Error) 在指定位置开始写入byte类型的信息
func (file *File) WriteString(s string) (ret int, err Error) 写入string信息到文件
func (file *File) Read(b []byte) (n int, err Error) 读取数据到b中
func (file *File) ReadAt(b []byte, off int64) (n int, err Error) 从off开始读取数据到b中
func Remove(name string) Error 删除文件名为name的文件

3. 打开和关闭文件

os.Open()函数能够打开一个文件，返回一个*File和一个err。对得到的文件实例调用close()方法能够关闭文件。

package main
import (
    "fmt"
    "os"
)
func main() {
    // 只读方式打开当前目录下的main.go文件
    file, err := os.Open("./main.go")
    if err != nil {
        fmt.Println("open file failed!, err:", err)
        return
    }
    // 关闭文件
    file.Close()
}

4. 写文件

package main
import (
    "fmt"
    "os"
)
func main() {
    // 新建文件
    file, err := os.Create("./xxx.txt")
    if err != nil {
        fmt.Println(err)
        return
    }
    defer file.Close()
    for i := 0; i < 5; i++ {
        file.WriteString("ab\n")
        file.Write([]byte("cd\n"))
    }
}

5. 读文件

文件读取可以用file.Read()和file.ReadAt()，读到文件末尾会返回io.EOF的错误

package main
import (
    "fmt"
    "io"
    "os"
)
func main() {
    // 打开文件
    file, err := os.Open("./xxx.txt")
    if err != nil {
        fmt.Println("open file err :", err)
        return
    }
    defer file.Close()
    // 定义接收文件读取的字节数组
    var buf [128]byte
    var content []byte
    for {
        n, err := file.Read(buf[:])
        if err == io.EOF {
            // 读取结束
            break
        }
        if err != nil {
            fmt.Println("read file err ", err)
            return
        }
        content = append(content, buf[:n]...)
    }
    fmt.Println(string(content))
}

6. 拷贝文件

package main
import (
    "fmt"
    "io"
    "os"
)
func main() {
    // 打开源文件
    srcFile, err := os.Open("./xxx.txt")
    if err != nil {
        fmt.Println(err)
        return
    }
    // 创建新文件
    dstFile, err2 := os.Create("./abc2.txt")
    if err2 != nil {
        fmt.Println(err2)
        return
    }
    // 缓冲读取
    buf := make([]byte, 1024)
    for {
        // 从源文件读数据
        n, err := srcFile.Read(buf)
        if err == io.EOF {
            fmt.Println("读取完毕")
            break
        }
        if err != nil {
            fmt.Println(err)
            break
        }
        //写出去
        dstFile.Write(buf[:n])
    }
    srcFile.Close()
    dstFile.Close()
}

7. bufio

bufio包实现了带缓冲区的读写，是对文件读写的封装
bufio缓冲写数据

os.O_WRONLY //只写 os.O_CREATE //创建文件 os.O_RDONLY //只读

os.O_RDWR //读写 os.O_TRUNC //清空 os.O_APPEND //追加

bufio读数据

package main
import (
    "bufio"
    "fmt"
    "io"
    "os"
)
func wr() {
    // 参数2：打开模式，所有模式d都在上面
    // 参数3是权限控制
    // w写 r读 x执行   w  2   r  4   x  1
    file, err := os.OpenFile("./xxx.txt", os.O_CREATE|os.O_WRONLY, 0666)
    if err != nil {
        return
    }
    defer file.Close()
    // 获取writer对象
    writer := bufio.NewWriter(file)
    for i := 0; i < 10; i++ {
        writer.WriteString("hello\n")
    }
    // 刷新缓冲区，强制写出
    writer.Flush()
}
func re() {
    file, err := os.Open("./xxx.txt")
    if err != nil {
        return
    }
    defer file.Close()
    reader := bufio.NewReader(file)
    for {
        line, _, err := reader.ReadLine()
        if err == io.EOF {
            break
        }
        if err != nil {
            return
        }
        fmt.Println(string(line))
    }
}
func main() {
    re()
}

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